一种智能温控灯带的制作方法

本发明涉及LED灯领域，具体涉及一种智能温控灯带。

背景技术：

LED灯带是指把LED组装在带状的FPC(柔性线路板)或PCB硬板上，因其产品形状象一条带子一样而得名。因为使用寿命长(一般正常寿命在8～10万小时)，又非常节能和绿色环保而逐渐在各种装饰行业中崭露头角。

目前市场上LED灯带，都以0.5米为一单元拼接而成，整卷串接长度基本都>5米。此类产品目前存在两个问题：

1、在每米功率密度大的情况下，LED自身发热量较高；并且在串接米数较长的情况下，灯带接电源线的一端，PCB线路载流量大，也将产生高热量。在灯带工作环境温度高或安装使用环境散热条件不充分的情况下，热量问题将造成LED光衰，严重影响其使用寿命。

2、大多数灯带不具有短路保护功能，在应用中，灯带出现短路，大功率电源瞬间短路产生的大电流，将导致灯带线路严重发热，甚至烧毁，在某些易燃场合，有可能引发严重事故。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种智能温控灯带，解决现有LED灯带的发热及短路问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智能温控灯带，包括灯带主体和电源，该智能温控灯带还包括处理器单元、电流调节电路和温度传感电路，该温度传感电路设置在灯带主体上，该电流调节电路与灯带主体的电源线连接，该处理器单元分别与电流调节电路和温度传感电路连接；其中，

该温度传感电路获取灯带主体的温度值并发送至处理器单元中；

该处理器单元根据温度值控制电流调节电路调整电源线的电流大小。

其中，较佳方案是：该处理器单元包括数模转化模块，该温度传感电路将温度值转化为对应电压信号值并发送至数模转化模块中，该数模转化模块将电压信号值转化为数字信号，该处理器单元根据数字信号控制电流调节电路调整电源线的电流大小。

其中，较佳方案是：该处理器单元至少包括一参考基准值，该处理器单元在数字信号高于参考基准值时，控制电流调节电路减小电源线的电流；否则，控制电流调节电路增大或保持电源线的电流。

其中，较佳方案是：该处理器单元包括一PWM信号模块，该PWM信号模块发送PWM信号至电流调节电路，该电流调节电路根据PWM信号调整电源线的电流大小；该处理器单元在数字信号高于参考基准值时，控制PWM信号模块输出PWM信号的占空比减小，否则，控制PWM信号模块输出PWM信号的占空比增大。

其中，较佳方案是：该温度传感电路设置在智能温控灯带靠近电源的输入端处。

其中，较佳方案是：该智能温控灯带还包括与电源的输入端连接的稳压电路，该稳压电路的输出端分别与处理器单元、温度传感电路和电流调节电路连接；或者，该稳压电路的输出端与处理器单元连接，并通过处理器单元分别与温度传感电路和电流调节电路连接。

其中，较佳方案是：该处理器单元还与灯带主体的两电极端连接，在两电极端短接时，该处理器单元产生控制电流调节电路切断灯带主体的电流；该智能温控灯带还包括与处理器单元连接的电能存储模块，该电能存储模块在电流调节电路切断灯带主体的电流时为处理器单元供电。

其中，较佳方案是：该稳压电路包括电阻R1、电阻R2、稳压管D1、三极管Q2、电容C1和电容C2，该电阻R1与电源的输入端并联，其另一端分别与稳压管D1和三极管Q2的基极串联，该稳压管D1的另一端接地；该三极管Q2的集电极串联电阻R2且与电源的输入端并联，该三极管Q2的发射极分别与电容C1和电容C2连接，该电容C1和电容C2均接地。

其中，较佳方案是：该电流调节电路包括NMOSQ1、上偏置电阻R3和下偏置电阻R4，该上偏置电阻R3与稳压电路连接，该下偏置电阻R4接地，该NMOSQ1的栅极分别与电阻R3和电阻R4连接，该NMOSQ1的源极与电源的输出端连接，该NMOSQ1的漏极与灯带主体的负极端连接。

其中，较佳方案是：该温度传感电路包括上偏压电阻R7、下偏压电阻R8和电容C3，该上偏压电阻R7为1％精度负温度系数热敏电阻并与稳压电路连接，该下偏压电阻R8与上偏压电阻R7连接并接地，该电容C3与上偏压电阻R7连接并接地，该上偏压电阻R7还与处理器单元连接。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种智能温控灯带，获取灯带主体上的温度，并根据温度值调整电源线的电流大小，实现智能控温，确保产品使用的安全性、可靠性，延长产品的使用寿命；以及，检测灯带主体是否短路，防止短路发生，提高使用安全性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明智能温控灯带的结构框图；

图2是本发明智能温控灯带的具体结构框图；

图3是本发明基于稳压电路的智能温控灯带的结构框图；

图4是本发明智能温控灯带的电路示意图；

图5是本发明智能温控灯带的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1和图5所示，本发明提供一种智能温控灯带的优选实施例。

一种智能温控灯带，包括灯带主体20和电源10，该智能温控灯带还包括处理器单元30、电流调节电路40和温度传感电路50，该温度传感电路50设置在灯带主体20上，该电流调节电路40与灯带主体20的电源10线连接，该处理器单元30分别与电流调节电路40和温度传感电路50连接。具体的，该温度传感电路50获取灯带主体20的温度值并发送至处理器单元30中；该处理器单元30根据温度值控制电流调节电路40调整电源10线的电流大小。

其中，灯带是指把LED灯用特殊的加工工艺焊接在铜线或者带状柔性线路板上面，再连接上电源10发光，因其发光时形状如一条光带而得名。同时，电源10连接方法：LED灯带一般电压为直流12V，因此需要使用开关电源10供电，电源10的大小根据LED灯带的功率和连接长度来定。

在本实施例中，该温度传感电路50优选设置在智能温控灯带靠近电源10的输入端处。进一步地，由于整卷灯带的电源10供电端温度最高，因此，将温度传感电路50设计在靠近供电端位置，温度采样最直接有效，控制也较易实现。

当然，温度传感电路50也可以选择其他设置。

如图2所示，本发明提供一种智能温控灯带的较佳实施例。

在本实施例中，该处理器单元30包括数模转化模块32，该温度传感电路50将温度值转化为对应电压信号值并发送至数模转化模块32中，该数模转化模块32将电压信号值转化为数字信号，该处理器单元30根据数字信号控制电流调节电路40调整电源10线的电流大小。

进一步地，该处理器单元30至少包括一参考基准值，该处理器单元30在数字信号高于参考基准值时，控制电流调节电路40减小电源10线的电流；否则，控制电流调节电路40增大或保持电源10线的电流。

在本实施例中，该处理器单元30包括一PWM信号模块31，该PWM信号模块31发送PWM信号至电流调节电路40，该电流调节电路40根据PWM信号调整电源10线的电流大小；该处理器单元30在数字信号高于参考基准值时，控制PWM信号模块31输出PWM信号的占空比减小，否则，控制PWM信号模块31输出PWM信号的占空比增大。

具体地，参考基准值是灯带主体20能够承受最大温度不受损坏时的值。当高于该值时，表示灯带主体20的温度超过最大温度，处理器单元30控制输出PWM占空比减小，使灯带主体20的工作电流减小，以降低温度；当低于该值时，表示灯带主体20的温度低于最大温度，处理器单元30控制输出PWM占空比增大，调节灯带主体20电流增大，直至100％。

其中，PWM控制技术为脉冲宽度调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源10输出的改变。这种方式能使电源10的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。

如图3所示，本发明提供一种基于稳压电路的智能温控灯带的较佳实施例。

该智能温控灯带还包括与电源10的输入端连接的稳压电路60，该稳压电路60的输出端分别与处理器单元30、温度传感电路50和电流调节电路40连接；或者，该稳压电路60的输出端与处理器单元30连接，并通过处理器单元30分别与温度传感电路50和电流调节电路40连接。

其中，稳压电路60将灯带供电电压V+转换为MCU、温度传感及MOS驱动所需的+5V电压，解决在灯带短路时，仍有足够电能使MCU执行短路保护程序。

进一步地，该处理器单元30还与灯带主体20的两电极端连接，在两电极端短接时，该处理器单元30产生控制电流调节电路40切断灯带主体20的电流；该智能温控灯带还包括与处理器单元30连接的电能存储模块，该电能存储模块在电流调节电路40切断灯带主体20的电流时为处理器单元30供电。

如图4和图5所示，本发明提供一种智能温控灯带电路的较佳实施例。

该稳压电路60包括电阻R1、电阻R2、稳压管D1、三极管Q2、电容C1和电容C2，该电阻R1与电源10的输入端并联，其另一端分别与稳压管D1和三极管Q2的基极串联，该稳压管D1的另一端接地；该三极管Q2的集电极串联电阻R2且与电源10的输入端并联，该三极管Q2的发射极分别与电容C1和电容C2连接，该电容C1和电容C2均接地。

其中，电源10的输入端经点主要R1限流分压后，串接5.1V稳压管D1，在三极管Q2的基极与地之间建立5.1V电压，同时，三极管Q2导通，电源10的输入端经三极管Q2的集射极给大容量储能电容C1充电，经C2滤波后，给MCU提供稳定工作电压。

当灯带主体20的电流断开后，电容C1为处理器单元30供电。

该电流调节电路40包括NMOSQ1、上偏置电阻R3和下偏置电阻R4，该上偏置电阻R3与稳压电路60连接，该下偏置电阻R4接地，该NMOSQ1的栅极分别与电阻R3和电阻R4连接，该NMOSQ1的源极与电源10的输出端连接，该NMOSQ1的漏极与灯带主体20的负极端连接。

该温度传感电路50包括上偏压电阻R7、下偏压电阻R8和电容C3，该上偏压电阻R7为1％精度负温度系数热敏电阻并与稳压电路60连接，该下偏压电阻R8与上偏压电阻R7连接并接地，该电容C3与上偏压电阻R7连接并接地，该上偏压电阻R7还与处理器单元30连接。

其中，经过电容C3滤波得到对应的温度感应电压信号。

该处理器单元30包括带ADC通道的SOT23-6MCU，该SOT23-6MCU的引脚1与温度传感电路50连接，该SOT23-6MCU的引脚3与电流调节电路40连接，该SOT23-6MCU的引脚6分别与电阻R5和电阻R6连接，该电阻R5与电源10的输入端连接，该电阻R6接地。

在本实施例中，灯带主体20间隔设置多个LED灯21，LED灯21用特殊的加工工艺焊接在铜线或者带状柔性线路板上面，上述电路结构22设置在对应的灯带主体20上，即设置在带状柔性线路板上，实现集成化设计。

同时，相邻的灯带主体20是通过灯带电源线11电连接的，第一个灯带电源线11与电源10的输入端连接。

以上所述者，仅为本发明最佳实施例而已，并非用于限制本发明的范围，凡依本发明申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本发明所涵盖。